毛白楊三個MADS盒基因的遺傳轉(zhuǎn)化和表達(dá)分析.pdf

1、楊屬植物分布于世界各地、可以適應(yīng)各種多變的氣候。楊屬植物為木本植物研究的模式植物。它具有相對成熟的無性快速繁殖體系，遺傳轉(zhuǎn)化技術(shù)成熟，基因組小(是擬南芥基因組的4倍，與水稻基因組大小相似，比松樹基因組小40至50倍，約450-550Mbp)等特點(diǎn)。楊屬植物中的毛果楊（Populus trichocarpa）其基因組序列已經(jīng)全部測出，這使得楊屬植物成為木本植株轉(zhuǎn)基因研究的模式樹種。
　　為了研究毛白楊中MADS-box基因的功能，我

2、們從毛白楊（Populous tomentosaCarr.）形成層中提取了三個MADS-box基因，分別命名為PtMADS1、PtMADS2、PtMADS3，并構(gòu)建了其中PtMADS1的反義表達(dá)載體。利用農(nóng)桿菌介導(dǎo)的方法轉(zhuǎn)化毛白楊，獲得了35S∷PtMADS1反義表達(dá)植株。通過對野生型及轉(zhuǎn)基因植株的表達(dá)及表型分析，為研究PtMADS1基因功能提供了證據(jù)，并為深入研究基因的分子機(jī)制奠定了基礎(chǔ)。研究結(jié)果如下:
　　第一，蛋白同源性分析

3、。PtMADS1與擬南芥SVP(AGL22)和AGL24的同源性最高為70％和65％，PtMADS2與AGL12同源性最高為65％，PtMADS3與AGL14和AGL19同源性最高，蛋白的相同性分別為60％，蛋白的相同性為66.4％。結(jié)果顯示PtMADS1、PtMADS2、PtMADS3均屬于孤單型，且均屬于MICK組，且PtMADS1基因?qū)儆赟TMAS11一組，PtMADS3屬于AGL12一組，PtMADS3屬于SOC1/TM3組。<

4、br>　　第二，PtMADS1基因于野生型的莖尖中表達(dá)，在幼葉中檢測到其表達(dá)，在根、莖、葉、雌花序中不表達(dá)。在野生型植株中，PtMADS1在莖尖的表達(dá)較強(qiáng)，在幼葉中表達(dá)較弱。
　　PtMADS1的反義轉(zhuǎn)基因植株的表型有葉尖較野生型稍長，基部楔形，葉片無絨毛。其組培芽特點(diǎn)如下，第一，轉(zhuǎn)基因型產(chǎn)生的芽的數(shù)量較多。第二，轉(zhuǎn)基因型產(chǎn)生的芽結(jié)構(gòu)不正常，常表現(xiàn)為棒狀、花瓣?duì)睿@些芽體往往不能分化。第三，葉片較野生型長且窄，類似線狀。第四，葉片

5、呈現(xiàn)枝條狀。線狀葉片上有大量生長點(diǎn)結(jié)構(gòu)，而且葉片上往往再生出葉片。PtMADS1反義轉(zhuǎn)基因芽體轉(zhuǎn)入生根培養(yǎng)基（RM）上，不能生根，產(chǎn)生愈傷組織。愈傷組織接至不添加任何激素的MS培養(yǎng)基可產(chǎn)生芽體。將35S∷PtMADS1反義轉(zhuǎn)基因芽體轉(zhuǎn)入MS培養(yǎng)基上，不生根，但能產(chǎn)生大量芽體。
　　通過PtMADS1反義轉(zhuǎn)基因毛白楊的表達(dá)及表型分析，我們得知，PtMADS1應(yīng)在營養(yǎng)頂端分生組織中起作用。
　　實(shí)驗(yàn)結(jié)果為我們研究PtMADS1基